batterie al vanadio
batteria redox vanadio, noto anche come la batteria di flusso vanadio.
batterie V-flusso sono completamente containerizzate, batterie, riutilizzabili non infiammabili, utilizzando il 100% dell'energia immagazzinata. Attualmente, la più grande batteria di V-Flow è un 2MW / 8MWh installato al SnoPUD Everett sottostazione nello Stato di Washington, ma il sistema di batterie V-flusso in costruzione in Sicilia saranno 24 MW / 96MWh. Fonte: UET
batterie V-flusso sono completamente containerizzate, non infiammabile, compatta, riutilizzabile più di cicli semi-infiniti, smaltire al 100% dell'energia immagazzinata e non degradare per più di 20 anni.
Maggior parte delle batterie usa due sostanze chimiche che cambiano valenza (o carica o stato redox) in risposta al flusso di elettroni che convertono l'energia chimica in energia elettrica e viceversa. Batterie V-flow utilizzano i molteplici stati di valenza di appena il vanadio per immagazzinare e rilasciare spese.
batterie di flusso sono costituiti da due serbatoi di liquido, che si limita a stare lì fino a quando necessario. Quando pompato in un reattore, le due soluzioni scorrono adiacenti l'uno all'altro passato una membrana, e generano una carica spostando elettroni avanti e indietro durante la carica e la scarica.
Questo tipo di batteria può offrire capacità di energia quasi illimitata semplicemente utilizzando serbatoi elettrolita grandi. Si può essere lasciato completamente scarica per lunghi periodi senza effetti negativi, rendendo la manutenzione più semplice rispetto alle altre batterie. A causa di queste proprietà uniche, le nuove batterie V-flow ridurre il costo di stoccaggio a circa 5 ¢ / kWh .
Queste batterie sono piuttosto grandi e maggiormente adatta alle applicazioni su scala industriale e di utilità. Potevano mai in forma in una macchina elettrica, in modo che la batteria di Tesla è sicuro per ora. Ma la batteria V-flow outcompetes agli ioni di litio, e qualsiasi altra batteria solida, per le applicazioni di utilità scala. Sono solo più sicuro, più scalabile, più duraturi e più economico - meno della metà del costo per kWh.
A differenza delle batterie solido, come agli ioni di litio o al piombo-acido, che iniziano degradanti, dopo un paio di anni, le batterie V-flusso sono completamente riutilizzabili su cicli semi-infiniti e non si degradano, dando loro una vita molto lunga molto. Fonte: UET
La nuova tecnologia della batteria è essenziale per il nostro nuovo futuro energetico. Secondo la US Energy Storage Monitor , la domanda di stoccaggio di energia, in particolare alle scale di business e di utilità, aumenterà di dieci volte in soli i prossimi cinque anni, alimentata in gran parte dal prolungamento del credito federale delle contribuzioni per gli investimenti (ITC) per altri cinque anni . L'archiviazione Energy Association afferma che c investimenti orporate in stoccaggio di energia ha raggiunto milioni di $ 660 nel solo terzo trimestre del 2016.
UniEnergy Technologies (UET) di Seattle produce più grandi batterie di flusso vanadio MW scala ancora, utilizzando una molecola sviluppata presso il Pacific Northwest National Laboratory . Svolta di PNNL era di introdurre acido cloridrico nella soluzione elettrolitica , quasi raddoppiando la capacità di stoccaggio e far funzionare il sistema in un numero ben più ampia gamma di temperature, da -40 ° C a 50 ° C (-40 ° F a 122 ° F), rimozione di un grande costo precedente di mantenere il controllo della temperatura.
Attualmente, la più grande batteria di V-flusso installata negli Stati Uniti è un UET 2MW / 8MWh (potenza / energia dischargeable totale in una sola carica completa) sistema nello stato di Washington in Snohomish County Public Utility del Distretto Everett sottostazione . Questa batteria al vanadio può tenere le luci accese in 1.000 case per otto ore.
Un sistema di batterie V-flow previsto per Dalian Cina dalla consociata di UET Rongke sarà presto la più grande batteria del mondo a 200 MW / 800MWh.
"Accumulo di energia Costo-efficacia, affidabile, e più a lungo durata è necessario modernizzare realmente la griglia," ha detto il dottor Imre Gyuk, Energy Manager programma di archiviazione per Office di consegna dell'energia elettrica e affidabilità, del sistema di UET del DOE. "Mentre la quota di mercato delle batterie di flusso di vanadio di terza generazione il guadagno, è essenziale per aumentare la nostra comprensione del valore di stoccaggio e di ottimizzazione per accelerare l'adozione di archiviazione integrata e soluzioni di energia rinnovabile tra le utilità."
Non importa come si taglia, lo stoccaggio di energia è stato generalmente molto costosi. E non importa quanto buone batterie comuni sono, costano circa 30 ¢ per memorizzare 1 kWhr, in sostanza, triplicando il costo di generazione di quell'energia.
Bagagli è stato in primo luogo fatto solo quando è necessario per motivi logistici, come la memorizzazione di energia solare generata quel giorno per l'uso quella notte in una zona remota. O quando si desidera una torcia da utilizzare senza trascinare un cavo centinaio di piedi intorno. Nessuno pensa al assurdamente alto costo di energia elettrica che dal momento che è di solito una piccola quantità necessaria per alimentare una torcia elettrica o un dispositivo remoto. Venti ore di uso continuo , più o meno, è quello che si ottiene da una comune batteria.
Ma immagazzinare energia per il futuro sta diventando sempre più importante come si evolve la generazione di energia e abbiamo bisogno di essere più creativi, e meno costoso, che siamo stati finora. Quindi, l'importanza delle batterie V-flow.
Oltre alle batterie, vi sono altre tecnologie per immagazzinare energia intermittente, ad accumulo di energia termica . Tuttavia, il metodo di memorizzazione più usato è pompato stoccaggio idro , che utilizza il surplus di elettricità per pompare l'acqua fino ad un serbatoio dietro una diga. Successivamente, quando la domanda di energia è alta, l'acqua immagazzinata viene rilasciato attraverso turbine nella diga per generare elettricità. Pompato idro è utilizzato nel 99 per cento dei storage grid oggi, ma ci sono vincoli geologici e ambientali su dove pompato idro può essere implementato.
Per il momento, le batterie V-flow offrono la migliore tecnologia di storage batteria grande schierabili sviluppato finora.
sabato 31 dicembre 2016
Il robot umanoide Pepper serve a qualcosa ?
Pepper sembra un altro giocattolo costoso.
Pepper incarna le ambizioni di SoftBank Robotics, una joint venture asiatica formato da un trio di grandi aziende di tecnologia che ha l'obiettivo di mettere i suoi robot di bell'aspetto nelle aziende e nelle case negli Stati Uniti nel corso dei prossimi anni.
SoftBank sta cercando di migliorare le capacità di Pepper, concentrandosi prima sul business del mercato-rivenditori, alberghi, concessionarie auto e persino ospedali.
SoftBank spera di utilizzare tali ambienti per saperne di più su ciò che ai consumatori piace e non piace di Pepper e, da questo, insegnare più compiti.
Pepper avuto il suo inizio due anni fa, 2014, in Giappone prima di espandersi in Europa.
In questi due mercati, più di 10.000 Peppers stanno già operando nei negozi di alimentari, bar, banche, compagnie di crociera, stazioni ferroviarie e nelle case.
Inoltre, il prezzo del Pepper è probabile che sia fuori dalla portata della maggior parte dei consumatori.
Il robot attualmente si vende per circa $ 2000; un supporto di tre anni di aggiornamenti del software copertura di sottoscrizione, l'assicurazione e la tecnologia aumenta il totale a $ 18.000 a $ 20.000.
Sistema di accumulo di energia di domani
Sistema di accumulo di energia di domani
11 novembre 2016Dal Fraunhofer Institut una nuova idea per lo storage sottomarino.
Invenzione di Horst Schmidt-Böcking (Goethe University) e il suo collega Dr. Gerhard Luther (Saarland University) costituisce la base per il nuovo sistema marino della pompa-storage (IWES) è stato sviluppato dall'Istituto Fraunhofer per l'energia eolica e la tecnologia Energy System.
Come possono le enormi quantità di energia elettrica prodotta attraverso l'energia eolica off-shore essere temporaneamente immagazzinati sul posto?
Fino ad ora non vi era alcuna risposta a questa domanda.
L'istituto tedesco sperimenterà il progetto StEnSEA sul lago di Costanza entro la fine del 2016: sfere
cave di cemento, installate sui fondali, da riempire/svuotare d’acqua sfruttando l’energia prodotta in
eccesso dalle rinnovabili. La canadese Hydrostor sta lavorando a una soluzione simile.
Alcune persone hanno soprannominato l ' "uovo marino". Il nome ufficiale del progetto è StEnSea: Storing Energy at Sea.
Sfere sottomarine in cui stoccare l’energia generata in eccesso dalle fonti rinnovabili. L’idea è del
Fraunhofer Institut, finanziata dal Governo tedesco tra gennaio 2013 e giugno 2016 e ora pronta a
entrare nel vivo con una sperimentazione di quattro settimane entro la fine dell’anno.
Il progetto si chiama StEnSEA, Storing Energy at Sea, e punta a immagazzinare grandi quantità
di energia elettrica prodotta dagli impianti marini, in particolare dalle turbine eoliche offshore.
Per capire esattamente come funziona questa tecnologia sperimentale è bene ricordare il principio
dello storage idroelettrico.
Lì abbiamo due bacini d’acqua, situati a quote differenti. Quando c’è un surplus di elettricità, che altrimenti andrebbe sprecata, entra in azione il pompaggio per riportare l’acqua dal bacino inferiore a quello superiore.
Così la stessa acqua potrà essere riutilizzata per la “caduta” a valle e la conseguente accensione delle turbine elettriche.
Il progetto del Fraunhofer prevede di installare delle sfere cave di cemento sui fondali marini o lacustri. Queste sfere dovrebbero funzionare come se fossero il bacino inferiore del
pompaggio idroelettrico, mentre il bacino a monte è rappresentato dalla pressione idrostatica.
Vediamo come: la pressione della colonna d’acqua sopra ogni singola sfera “forza” l’entrata
dell’acqua stessa nella cavità, riempiendola, per poi azionare una turbina che, a sua volta, produce
elettricità.
Quando, invece, sulla rete c’è disponibilità eccedente di energia, quest’ultima può essere
impiegata per svuotare la sfera e ricominciare il ciclo.
Il prossimo passo del Fraunhofer, dopo varie simulazioni di laboratorio, è passare al
test sul campo,posando alcune sfere con un diametro interno di quasi tre metri sul fondo del
lago di Costanza, a una profondità di circa cento metri.
L’obiettivo, però, è arrivare a sfere di trenta metri di diametro, capaci di “lavorare” a 600-800 metri
di profondità con una capacità di stoccaggio pari a 20 MWh (il volume d’acqua contenuto sarebbe
pari a 12.000 metri cubi).
Per ora, è chiaro, sono tecnologie di frontiera ai primi stadi di sviluppo: riusciranno mai a passare lo
scoglio della produzione su scala commerciale? Molto dipenderà anche dallo sviluppo delle
rinnovabili marine, dall’evoluzione delle reti di trasmissione e dai costi dei diversi sistemi di energy
storage, in primis l’accumulo elettrochimico.
"Il principio è ben collaudato nelle centrali di pompaggio", ha detto Schmidt-Böcking. L'efficienza degli impianti moderni è l'80 per cento. Cioè, la proporzione della corrente che può essere recuperata dopo lo stoccaggio.
E per quanto riguarda le palle? Tenerli fuori l'enorme pressione che rischia di schiacciare loro se sono svuotate? Per Schmidt-Böcking è solo una questione di spessore del cemento armato. In
una sfera con un diametro interno di 50 metri hanno bisogno di uno spessore di circa sei piedi.
Intanto, la società canadese Hydrostor ha sviluppato una soluzione simile a quello del Fraunhofer
Institute, quindi sempre basata su delle sfere sott’acqua, anche se in questo caso la tecnologia di
riferimento è denominata CAES (compressed air energy storage).
Le sfere, in realtà, sono dei palloni di nylon riempiti/svuotati di aria compressa secondo le
necessità, sfruttando l’azione combinata dei compressori (alimentati dall’energia in eccesso sulla
rete) e della pressione idrostatica.
http://www.qualenergia.it/articoli/20160831-fraunhofer-institute-nuova-idea-per-storage-sottomarino
PHP: calcolare la retta di regressione lineare con i minimi quadrati
Uno strumento statistico molto usato in tutti i campi è la regressione lineare con il metodo dei minimi quadrati. Questa procedura serve a trovare una curva che interpoli al meglio una serie di dati campionari, che siano in una certa relazione fra di loro. Esaminiamo il caso più semplice, quello in cui la relazione sia lineare e quindi la migliore curva interpolante sia una retta.Il metodo dei minimi quadrati si basa sul principio per il quale la migliore curva interpolante di un dato insieme di punti è la curva che ha la proprietà di avere minima la somma degli scarti quadratici, ovvero le differenze elevate al quadrato delle singole distanze fra i punti dati e i punti corrispondenti della retta interpolante.
Il procedimento per determinare i punti della nostra retta viene calcolato risolvendo:
sapendo che il termine noto si ricava da:
sostituendo q e sviluppando il quadrato si ottiene:
... a vederla così sembra bruttina, ma con le opportune sostituzioni rispetto a m:
otteniamo:
... adesso è più leggibile, è una equazione di una parabola. Trovare il valore minimo equivale a trovare il vertice. Qui bisognerebbe recuperare qualche reminiscenza sul calcolo delle derivate, comunque la soluzione è:
m, guarda caso... è anche il coefficiente angolare della nostra retta: quello che ci mancava!
Ora abbiamo in mano tutti i dati per costruire l'algoritmo.
Ecco quindi il codice della funzione, sviluppato in linguaggio PHP:
function regressione($X,$Y)
{
if (!is_array($X) && !is_array($Y)) return false;
if (count($X) <> count($Y)) return false;
if (empty($X) || empty($Y)) return false;
$regres = array();
$n = count($X);
$mx = array_sum($X)/$n; // media delle x
$my = array_sum($Y)/$n; // media delle y
$sxy = 0;
$sxsqr = 0;
for ($i=0;$i<$n;$i++){
$sxy += ($X[$i] - $mx) * ($Y[$i] - $my);
$sxsqr += pow(($X[$i] - $mx),2); // somma degli scarti quadratici medi
}
$m = $sxy / $sxsqr; // coefficiente angolare
$q = $my - $m * $mx; // termine noto
for ($i=0;$i<$n;$i++){
$regres[$i] = $m * $X[$i] + $q;
}
return $regres;
}
La funzione restituisce l'array delle ordinate della retta di regressione. I dati campione si riferiscono al solito rapporto peso / altezza di alcune persone. Per una più chiara rappresentazione dei dati, è necessario realizzare un grafico con il modello "dispersione" per i dati campionari e il modello "retta" per i dati della regressione. Ho utilizzato il plugin di JQuery: Flot, facendo generare server-side lo script necessario alla rappresentazione del grafico. L'esempio di applicazione di questa funzione e del grafico correlato è visibile in questa demo.
Per completezza occorre dire che bisognerebbe calcolare anche il coefficiente R2 che fornisce indicazioni sulla qualità della correlazione rispetto ai dati. Il coefficiente varia tra 0 e 1 e, tanto più si avvicina a 1, tanto più i dati sono ben correlati.
Conclusioni:
Un breve ripasso di statistica e matematica delle superiori si è reso necessario per sviluppare un algoritmo molto usato, ma non sempre con cognizione di causa!
Riferimenti ed approfondimenti:
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